I Am Mother, bir robot tarafından büyütülen genç bir kızın hikayesini konu ediyor. Dünya, büyük bir yıkımla karşıya karşıyadır. İnsan nesli, dünya üzerinden yok olup gitmiştir. İnsan nüfusunun tükenmesinden sonra, dünya nüfusunun yeniden canlandırmak için özel bir robot tasarlanır. Anne adı verilen bu robot, genç bir kızı büyütmekle görevlidir. İkisi arasında zamanla oluşan ilişki, yaralı bir yabancının gelişiyle farklı bir hal alır. Yabancının gelişi ile birlikte ondan dış dünya ile ilgili bilgiler alan genç kız, her şeyi sorgulamaya başlar. Anne, gerçeklere ulaşmayı kafasına koyan genç kızı engellemek için her şeyi yapmaya hazırdır.